Question

冬天最冷的时候放在室外的水缸会破裂，这是怎么回事呢？小慧打算用实验来研究：她找到一个容积为0.27m³的水缸并盛满了水，在密度表上查出冰的密度是0.9×10³kg/m³．小慧通过观察发现水缸里的水首先从水面开始凝固，她终于明白了冬天水缸会破裂的原因．请你通过计算说明理由．

Answer 1

解：∵ρ_水=1.0×10³kg/m³，v_水=0.27m³．
∴据密度公式ρ=得：m=ρv=1.0×10³kg/m³×0.27m³=270kg．
∵冰的密度是0.9×10³kg/m³，
∴据密度公式ρ=得：v_冰===0.3m³．
∴v_冰＞v_水．
冬天室外温度很低，水缸里的水放热，达到凝固点后逐渐结成了冰，等质量的水结冰后，体积变大，而水缸的容积不变，所以冬天水缸会破裂．
分析：解决此题需掌握：水遇冷会凝固成冰，水的状态发生了变化，但质量不会改变；冰的密度小于水的密度；由密度公式ρ=得：质量一定的情况下，密度越小的物质，体积越大．
点评：凝固是物体由液态变成固态的过程，常见的现象有水结成冰；此题主要考查了水的凝固现象和密度公式的应用，是一道基础题．